De ontwikkeling van moderne vermogenselektronica en vermogenstechnologie

Als basis voor energiebesparing, talentbesparing, automatisering, intelligentie en elektromechanische integratie ontwikkelt vermogenselektronica zich momenteel in de richting van hoogfrequente applicatietechnologie, modulaire hardwarestructuur en groene productprestaties. In de nabije toekomst zal vermogenselektronische technologie de vermogenstechnologie volwassener, zuiniger en praktischer maken en een combinatie van hoog rendement en hoogwaardige elektriciteit bereiken. 1. De ontwikkeling van vermogenselektronicatechnologie De ontwikkelingsrichting van moderne vermogenselektronicatechnologie is een verschuiving van traditionele vermogenselektronica, die zich richt op laagfrequente technologie om problemen op te lossen, naar moderne vermogenselektronica, die zich richt op hoogfrequente technologie. De technologie voor vermogenselektronica begon eind jaren vijftig en begin jaren zestig met siliciumgelijkrichters. De ontwikkeling ervan heeft achtereenvolgens het tijdperk van de gelijkrichter, het tijdperk van de omvormer en het tijdperk van de frequentieomvormer doorgemaakt en heeft de toepassing van vermogenselektronica op veel nieuwe gebieden bevorderd. Aan het eind van de jaren tachtig en het begin van de jaren negentig werden eind jaren tachtig en begin jaren negentig de vermogenshalfgeleidercomposietapparaten ontwikkeld die worden vertegenwoordigd door vermogens-MOSFET's en IGBT's, die hoge frequentie, hoge spanning en grote stroom integreren moderne vermogenselektronica-tijdperk. 1.1 Krachtige industriële elektriciteit in het tijdperk van gelijkrichters wordt geleverd door AC-generatoren met een netfrequentie (50 Hz), maar ongeveer 20% van de elektrische energie wordt verbruikt in de vorm van gelijkstroom, waarvan elektrolyse (non-ferrometalen) de meest typische is en chemische grondstoffen vereisen gelijkstroomelektrolyse), tractie (elektrische locomotief, diesellocomotief met elektrische aandrijving, metrolocomotief, stedelijke trolleybus, enz.) en gelijkstroomaandrijving (walsen van staal, papierfabricage, enz.) zijn drie belangrijke gebieden. Krachtige siliciumgelijkrichters kunnen de wisselstroom van de netfrequentie met een hoog rendement omzetten in gelijkstroom. Daarom is in de jaren zestig en zeventig de ontwikkeling en toepassing van krachtige siliciumgelijkrichters en thyristors sterk ontwikkeld. In die tijd was er een opleving van grootschalige vestiging van siliciumgelijkrichterfabrieken in China. Op dit moment zijn de grote en kleine halfgeleiderfabrikanten die siliciumgelijkrichters in het land vervaardigen, de producten van die tijd. 1.2 Het tijdperk van omvormers In de jaren 70 was er een wereldwijde energiecrisis en AC-motoren' frequentieomzettingssnelheden ontwikkelden zich snel vanwege hun opmerkelijke energiebesparende effecten. De belangrijkste technologie van snelheidsregeling met variabele frequentie is om gelijkstroom om te zetten in wisselstroom van 0-100 Hz. In de jaren zeventig en tachtig, met de populariteit van apparaten met variabele frequentiesnelheid, werden thyristors, gigantische vermogenstransistors (GTR) en gate turn-off thyristors (GT0) die worden gebruikt voor krachtige omvormers in die tijd de hoofdrolspelers van vermogenselektronische apparaten. Vergelijkbare toepassingen zijn onder meer hoogspannings-DC-uitgang, statische reactieve dynamische compensatie, enzovoort. Op dit moment heeft de vermogenselektronicatechnologie rectificatie en inversie kunnen bereiken, maar de werkfrequentie is laag, alleen beperkt tot het lage frequentiebereik. 1.3 Het tijdperk van frequentieomvormers In de jaren tachtig heeft de snelle ontwikkeling van grootschalige en zeer grootschalige geïntegreerde circuittechnologie de basis gelegd voor de ontwikkeling van moderne vermogenselektronicatechnologie. Door de fijne verwerkingstechnologie van geïntegreerde schakelingstechnologie en hoogspannings- en hoogstroomtechnologie organisch te combineren, is een nieuwe reeks volledig gecontroleerde stroomapparaten ontstaan, in de eerste plaats de komst van vermogens-MOSFET's, wat heeft geleid tot de ontwikkeling van kleine en medium voedingen voor hoge frequenties en vervolgens geïsoleerde poorten. De opkomst van bipolaire transistors (IGBT) heeft kansen gebracht voor de ontwikkeling van grote en middelgrote voedingen voor hoge frequenties. De opeenvolgende verschijning van MOSFET en IGBT is een teken van de transformatie van traditionele vermogenselektronica naar moderne vermogenselektronica. Volgens de statistieken hadden eind 1995 vermogens-MOSFET's en GTR's een gelijk aandeel in de markt voor vermogenshalfgeleiderapparatuur bereikt, en is het gebruik van IGBT's ter vervanging van GTR's op het gebied van vermogenselektronica tot een einde gekomen. De ontwikkeling van nieuwe apparaten zorgt niet alleen voor een hogere frequentie voor AC-motorfrequentie-omzettingssnelheidsregeling, waardoor de prestaties completer en betrouwbaarder worden, maar stelt moderne elektronische technologie ook in staat zich te blijven ontwikkelen naar hoge frequentie, wat een zeer efficiënt materiaal is. besparing en energiebesparing voor elektrische apparatuur en realiseert klein en lichtgewicht Kwantificering, mechatronica en intelligentie vormen een belangrijke technische basis. 2. Toepassingsgebieden van moderne vermogenselektronica 2.1 Computer high-efficiency groene stroomvoorziening De snelle ontwikkeling van computertechnologie heeft de mensheid naar de informatiemaatschappij geleid en tegelijkertijd de snelle ontwikkeling van stroomvoorzieningstechnologie bevorderd. In de jaren tachtig namen computers schakelende voedingen volledig over en namen ze het voortouw bij het voltooien van de vervanging van computervoedingen. Dan is de schakelvoedingstechniek de een na de ander het gebied van elektronica en elektrische apparatuur binnengekomen. Met de ontwikkeling van computertechnologie zijn groene computers en groene stroomvoorzieningen voorgesteld. Groene computers verwijzen over het algemeen naar personal computers en aanverwante producten die niet schadelijk zijn voor het milieu. Groene voedingen verwijzen naar energiebesparende voedingen met een hoog rendement die verband houden met groene computers. Volgens de US Environmental Protection Agency's"Energy Star" plan op 17 juni 1999, desktops Als het stroomverbruik van een type personal computer of aanverwante randapparatuur minder is dan 30 watt in de slaapstand, voldoet deze aan de eisen van een groene computer. Het verbeteren van de energie-efficiëntie is de fundamentele manier om het stroomverbruik te verminderen. Wat betreft de huidige 200 watt schakelende voeding met een rendement van 75% verbruikt de voeding zelf 50 watt aan energie. 2.2 Hoogfrequent schakelende voedingen voor communicatie De snelle ontwikkeling van de communicatie-industrie heeft de ontwikkeling van communicatievoedingen sterk bevorderd. Hoogfrequente geminiaturiseerde schakelende voeding en zijn technologie zijn de hoofdstroom geworden van moderne communicatievoedingssystemen. In het communicatieveld wordt de gelijkrichter meestal de primaire voeding genoemd en de DC-DC (DC/DC)-omzetter de secundaire voeding. De functie van de primaire voeding is om een ​​eenfasig of driefasig wisselstroomnet om te zetten in een gelijkstroomvoeding met een nominale waarde van 48V. Op dit moment is in de primaire voeding voor programmagestuurde schakelaars de traditionele fasegestuurde geregelde voeding vervangen door een hoogfrequent schakelende voeding. De hoogfrequente schakelende voeding (ook bekend als de schakelende gelijkrichter SMR) werkt via de hoge frequentie van MOSFET of IGBT en de schakelfrequentie wordt over het algemeen geregeld in het bereik van 50-100 kHz om een ​​hoog rendement en miniaturisatie te bereiken. In de afgelopen jaren is de vermogenscapaciteit van schakelende gelijkrichters blijven toenemen en is de capaciteit van een enkele eenheid uitgebreid van 48V/12,5A, 48V/20A naar 48V/200A, 48V/400A. Vanwege de verschillende soorten geïntegreerde schakelingen die in communicatieapparatuur worden gebruikt, zijn ook hun voedingsspanningen verschillend. In het communicatievoedingssysteem wordt een hoogfrequente DC-DC geïsoleerde voedingsmodule met hoge vermogensdichtheid gebruikt om de tussenliggende busspanning (meestal 48V DC) om te zetten in. De verschillende vereiste DC-spanningen kunnen verliezen aanzienlijk verminderen, onderhoud vergemakkelijken en zijn erg handig om te installeren en te vergroten. Over het algemeen kan het direct op de standaardbesturingskaart worden geïnstalleerd en de vereiste voor de secundaire voeding is een hoge vermogensdichtheid. Naarmate de communicatiecapaciteit blijft toenemen, zal ook de capaciteit van de communicatiestroomvoorziening blijven toenemen. 2.3 DC-DC (DC/DC)-converter De DC/DC-converter zet een vaste DC-spanning om in een variabele DC-spanning. Deze technologie wordt veel gebruikt bij de traploze snelheidsverandering van trolleybussen, metro's en elektrische voertuigen. Controle, tegelijkertijd verkrijgt de bovengenoemde controle de prestatie van een soepele, snelle respons en tegelijkertijd het effect van energiebesparing. Het vervangen van de varistor door een DC-chopper kan stroom (20-30)% besparen. De DC-chopper kan niet alleen de spanning regelen (schakelende voeding), maar ook effectief de harmonische stroomruis aan de netzijde onderdrukken. De secundaire DC/DC-converter van de communicatievoeding is gecommercialiseerd. De module maakt gebruik van hoogfrequente PWM-technologie, de schakelfrequentie is ongeveer 500 kHz en de vermogensdichtheid is 5W～20W/in3. Met de ontwikkeling van grootschalige geïntegreerde schakelingen moet de voedingsmodule worden geminiaturiseerd, dus het is noodzakelijk om de schakelfrequentie continu te verhogen en nieuwe circuittopologieën aan te nemen. Op dit moment hebben sommige bedrijven twee soorten nulstroom- en nulspanningsschakeltechnologieën ontwikkeld en geproduceerd. De vermogensdichtheid van de secundaire voedingsmodule is sterk verbeterd. 2.4 Uninterruptible power supply (UPS) Uninterruptible power supply (UPS) is een zeer betrouwbare en krachtige voeding die nodig is voor computers, communicatiesystemen en gelegenheden die ononderbroken stroomvoorziening vereisen. De AC-netingang wordt door de gelijkrichter omgezet in DC, een deel van de energie wordt opgeladen naar het batterijpakket en het andere deel van de energie wordt door de omvormer omgezet in AC en via de omschakelaar naar de belasting gestuurd. Om de belasting nog steeds van energie te voorzien wanneer de omvormer uitvalt, wordt een andere back-upstroombron gerealiseerd via een vermogensoverdrachtschakelaar. Moderne UPS gebruikt over het algemeen pulsbreedtemodulatietechnologie en moderne vermogenselektronische apparaten zoals vermogens-MOSFET's en IGBT's. Het geluid van de voeding kan worden verminderd en de efficiëntie en betrouwbaarheid kunnen worden verbeterd. De introductie van microprocessorsoftware en hardwaretechnologie kan het intelligente beheer van UPS, onderhoud op afstand en diagnose op afstand realiseren. Op dit moment kan de maximale capaciteit van online UPS 600 kVA bereiken. Ook de ontwikkeling van ultrakleine UPS gaat erg snel en er zijn producten met verschillende specificaties zoals 0,5kVA, lVA, 2kVA en 3kVA. 2.5 Omvormervoeding Omvormervoeding wordt voornamelijk gebruikt voor frequentieomzetting en snelheidsregeling van AC-motoren, en zijn positie in het elektrische aandrijfsysteem wordt steeds belangrijker en heeft enorme energiebesparende effecten bereikt. Het hoofdcircuit van de voeding van de omvormer maakt gebruik van het AC-DC-AC-schema. De voeding met industriële frequentie wordt omgezet in een vaste gelijkspanning via een gelijkrichter, en vervolgens zet een PWM-hoogfrequente omzetter bestaande uit hoogvermogentransistoren of IGBT's de gelijkspanning om in een spannings- en frequentievariabele AC-uitgang. De uitgangsgolfvorm van de voeding is vergelijkbaar met een sinusgolf. Wordt gebruikt om asynchrone AC-motoren aan te drijven om traploze snelheidsregeling te bereiken. De producten uit de serie invertervoedingen onder 400 kVA zijn internationaal uitgebracht. In het begin van de jaren tachtig paste Toshiba uit Japan voor het eerst de technologie voor snelheidsregeling voor AC-frequentieconversie toe op airconditioners. In 1997 heeft zijn aandeel meer dan 70% van de huishoudelijke airconditioners in Japan bereikt. Inverter-airconditioners hebben de voordelen van comfort en energiebesparing. Binnenlands onderzoek naar inverter-airconditioners begon in het begin van de jaren negentig. In 1996 werd de productielijn geïntroduceerd voor de productie van inverter-airconditioners, die geleidelijk een hotspot vormden voor de ontwikkeling en productie van inverter-airconditioners. Naar verwachting zal de climax rond 2000 worden gevormd. Naast de inverter-voeding hebben inverter-airconditioners ook een compressormotor nodig die geschikt is voor inverter-toerentalregeling. Het optimaliseren van de regelstrategie en het selecteren van functionele componenten zijn de verdere ontwikkelingsrichting van de inverter-voeding van de airconditioner. 2.6 Hoogfrequente inverter-gelijkrichter-lasmachinevoeding Hoogfrequente inverter-rectificatie-lasmachinevoeding is een krachtige, efficiënte en materiaalbesparende nieuwe lasmachinevoeding, die de ontwikkelingsrichting van vandaag vertegenwoordigt' s lasapparaat voeding. Door de commercialisering van IGBT-modules met hoge capaciteit heeft dit soort voeding bredere toepassingsmogelijkheden. De voeding van de inverter-lasmachine gebruikt meestal de AC-DC-AC-DC (AC-DC-AC-DC) conversiemethode. De 50Hz-wisselstroom wordt omgezet in gelijkstroom door volledige brugrectificatie, en het PWM-hoogfrequente conversiegedeelte bestaande uit IGBT's zet de gelijkstroom om in een hoogfrequente rechthoekige golf van 20kHz, gekoppeld aan een hoogfrequente transformator, gelijkgericht en gefilterd, en wordt een stabiele gelijkstroom, die wordt gebruikt voor boogvoeding. Vanwege de slechte werkomstandigheden van de stroomvoorziening van de lasmachine en frequente kortsluiting, vonkontlading en open circuit alternatieve veranderingen, is de werkbetrouwbaarheid van de hoogfrequente inverter-gelijkrichter-lasmachinevoeding het meest kritieke probleem geworden, en het is ook de meest bezorgde kwestie van gebruikers. . Met behulp van een microprocessor als pulsbreedtemodulatie (PWM)-gerelateerde controller, door de extractie en analyse van meerdere parameters en meerdere informatie, wordt het doel van het voorspellen van de verschillende werkomstandigheden van het systeem bereikt en kan het systeem van tevoren worden aangepast en verwerkt het probleem oplossen. Verbeter de betrouwbaarheid van de huidige krachtige IGBT-omvormervoedingen. Buitenlandse inverter-lasmachines kunnen een nominale lasstroom van 300 A, een belastingsduur van 60%, een vollastspanning van 60 tot 75 V, een stroomaanpassingsbereik van 5 tot 300 A en een gewicht van 29 kg bereiken. 2.7 Krachtige schakelende hoogspannings-DC-voedingen Krachtige schakelende hoogspannings-DC-voedingen worden veel gebruikt in grote apparatuur zoals elektrostatische stofverwijdering, verbetering van de waterkwaliteit, medische röntgenapparaten en CT-machines. De spanning is zo hoog als 50～l59kV, de stroom is hoger dan 0,5A en het vermogen is maximaal 100kW. Sinds de jaren zeventig hebben sommige bedrijven in Japan invertertechnologie toegepast, die de netspanning na gelijkrichting omzet in een middenfrequentie van ongeveer 3 kHz en deze vervolgens verhoogt. In de jaren 80 ontwikkelde de technologie voor hoogfrequent schakelende voedingen zich snel. Duitsland's Siemens gebruikt vermogenstransistoren als het belangrijkste schakelelement om de schakelfrequentie van de voeding te verhogen tot meer dan 20kHz. De droge transformatortechnologie wordt met succes toegepast op hoogfrequente en hoogspanningsvoedingen, en de hoogspanningstransformatorolietank wordt geëlimineerd, wat het volume van het transformatorsysteem verder vermindert. In eigen land is de hoogspanningsgelijkstroomvoeding van de elektrostatische stofvanger ontwikkeld. Het lichtnet wordt gelijkgericht in DC en het resonantieomvormercircuit met volledige brug nulstroomschakelaarserie wordt gebruikt om de DC-spanning om te zetten in hoogfrequente spanning, en vervolgens wordt de hoogfrequente transformator versterkt en ten slotte gelijkgericht. Het is DC hoog Spanning. Onder resistieve belasting bereikt de DC-uitgangsspanning 55 kV, de stroom bereikt 15 mA en de werkfrequentie is 25,6 kHz. 2.8 Wanneer de traditionele AC-DC (AC-DC) omzetter van het actieve stroomfilter in gebruik wordt genomen, zal deze een grote hoeveelheid harmonische stroom in het elektriciteitsnet injecteren, wat harmonisch verlies en interferentie veroorzaakt, en tegelijkertijd zal de power factor van het apparaat zal verslechteren aan de kant van het net. Fenomeen, het zogenaamde"vermogensvervuiling", bijvoorbeeld, wanneer oncontroleerbare rectificatie en condensatorfiltering, de derde harmonische inhoud aan de netzijde (70-80)% kan bereiken, en de arbeidsfactor aan de rasterzijde is slechts 0,5～0,6. Actief vermogensfilter is een nieuw type vermogenselektronica dat harmonischen dynamisch kan onderdrukken. Het kan de tekortkomingen van traditionele LC-filters overwinnen en is een veelbelovende methode voor het onderdrukken van harmonischen. Het filter is samengesteld uit een bruggeschakelde stroomomvormer en een specifiek regelcircuit. Niet alleen de uitgangsspanning wordt teruggekoppeld, maar ook de gemiddelde ingangsstroom wordt teruggekoppeld; (2) Het huidige lusreferentiesignaal is het product van het spanningslusfoutsignaal en het full-wave gelijkgerichte spanningsbemonsteringssignaal. 2.9 Gedistribueerd schakelend voedingssysteem Het gedistribueerde voedingssysteem maakt gebruik van low-power modules en grootschalige geïntegreerde schakelingen als basiscomponenten, en maakt gebruik van de nieuwste theorieën en technische prestaties om een ​​bouwsteenachtige, intelligente high-power voeding te vormen, om de sterke stroom te maken en de nauwe integratie van zwakke stroom vermindert de druk op de ontwikkeling van high-power componenten en high-power apparaten (gecentraliseerd) en verbetert de productie-efficiëntie. In het begin van de jaren tachtig was het onderzoek naar gedistribueerde hoogfrequente schakelende voedingssystemen in wezen gericht op het onderzoek van parallelle convertertechnologie. In het midden en eind van de jaren tachtig, met de snelle ontwikkeling van hoogfrequente stroomconversietechnologie, verschenen verschillende convertertopologieën na elkaar. Door grootschalige geïntegreerde schakelingen en stroomcomponententechnologie te combineren, werd de integratie van kleine en middelgrote stroomapparaten mogelijk, waardoor snel de ontwikkeling van onderzoek naar gedistribueerd hoogfrequent schakelend voedingssysteem werd bevorderd. Sinds het einde van de jaren tachtig is deze richting een onderzoekshotspot geworden in de internationale kring van vermogenselektronica. Het aantal papers nam jaar na jaar toe en het toepassingsgebied bleef zich uitbreiden. De gedistribueerde voedingsmethode heeft de voordelen van energiebesparing, betrouwbaarheid, hoog rendement, zuinigheid en gemakkelijk onderhoud. Het is geleidelijk overgenomen door grootschalige computers, communicatieapparatuur, ruimtevaart, industriële controle en andere systemen. Het is ook de meest ideale voedingsmethode voor laagspanningsvermogen (3,3 V) van ultrasnelle geïntegreerde schakelingen. In toepassingen met hoog vermogen, zoals galvaniseren, elektrolyse-voeding, tractievoeding voor elektrische locomotieven, middenfrequente inductieverwarmingsvoeding, voeding voor motoraandrijving en andere gebieden, zijn er ook brede toepassingsmogelijkheden. 3. De ontwikkelingstrend van hoogfrequente schakelende voeding Bij de toepassing van vermogenselektronica en verschillende voedingssystemen staat de schakelvoedingstechnologie centraal. Voor grote elektrolytische stroomvoorzieningen zijn de traditionele circuits erg omvangrijk en zwaar. Als Gordon-stroomvoorzieningstechnologie wordt gebruikt, zullen het volume en het gewicht aanzienlijk worden verminderd en kan de efficiëntie van het stroomverbruik aanzienlijk worden verbeterd, kunnen materiaalbesparingen en kosten worden verlaagd. In elektrische voertuigen en aandrijvingen met variabele frequentie is het onlosmakelijk verbonden met de schakelvoedingstechnologie. De schakelende voeding verandert de netfrequentie om een ​​bijna ideale belastingafstemming en aandrijfregeling te bereiken. Hoogfrequente schakelvoedingstechnologie is de kerntechnologie van verschillende krachtige schakelvoedingen (inverterlasmachine, communicatievoeding, hoogfrequente verwarmingsvoeding, laservoeding, elektrische voeding, enz.). 3.1 Hoge frequentie Uit theoretische analyse en praktijkervaring blijkt dat het volumegewicht van transformatoren, inductoren en condensatoren van elektrische producten omgekeerd evenredig is met de vierkantswortel van de voedingsfrequentie. Dus wanneer we de frequentie 400 keer verhogen van 50 Hz naar 20 kHz, zullen het volume en het gewicht van elektrische apparatuur worden teruggebracht tot 5 ~ 10% van het ontwerp van de stroomfrequentie. Of het nu een inverter-gelijkrichter-lasapparaat is of een schakelende gelijkrichter voor communicatievoeding, beideHet is gebaseerd op dit principe. Evenzo kunnen verschillende gelijkstroomvoedingen zoals galvaniseren, elektrolyse, elektrische verwerking, opladen, zwevend opladen en stroomafsluiting in de traditionele" gelijkrichterindustrie" kan volgens dit principe ook worden omgevormd tot een"schakelende conversie voeding". De belangrijkste materialen kunnen zijn. Het kan 90% of meer besparen en kan elektriciteit met 30% of meer besparen. Vanwege de geleidelijke toename van de bovengrens van de werkfrequentie van vermogenselektronische apparaten, zijn veel traditionele hoogfrequente apparatuur die oorspronkelijk elektronische buizen gebruikte, gestold, wat aanzienlijke economische voordelen met zich meebrengt van energiebesparing, waterbesparing en materiaalbesparing, en kan de waarde van technische inhoud weerspiegelen. 3.2 Modulariteit Modularisering heeft twee betekenissen: de ene is de modularisering van stroomapparaten en de andere is de modularisering van voedingseenheden. Onze gemeenschappelijke apparaatmodules, waaronder één eenheid, twee eenheden, zes eenheden tot zeven elementen, inclusief schakelapparaten en vrijloopdiodes die er antiparallel mee zijn, zijn in wezen"standaard" voedingsmodules (SPM). In de afgelopen jaren hebben sommige bedrijven het aandrijfbeveiligingscircuit van het schakelapparaat in de voedingsmodule geïnstalleerd om een ​​& quot;intelligente" power module (IPM), die niet alleen de grootte van de hele machine verkleint, maar ook het ontwerp en de fabricage van de hele machine vergemakkelijkt. Door de continue toename van de frequentie is de invloed van de parasitaire inductantie van het lood en de parasitaire capaciteit zelfs ernstiger geworden, wat een grotere elektrische spanning op het apparaat veroorzaakt (in de vorm van overspanning en overstroombramen). Om de betrouwbaarheid van het systeem te verbeteren, hebben sommige fabrikanten een"gebruikersspecifieke" power module (ASPM), die bijna alle hardware van een complete machine in een module in de vorm van een chip installeert, zodat de componenten er niet meer tussen zitten. Met traditionele loodverbindingen hebben dergelijke modules strenge en redelijke thermische, elektrische en mechanisch ontwerp om een ​​perfecte staat van optimalisatie te bereiken. Het is vergelijkbaar met de gebruikersspecifieke geïntegreerde schakeling (ASIC) in micro-elektronica. Zolang de besturingssoftware in de microprocessor-chip in de module wordt geschreven en vervolgens de hele module op de bijbehorende radiator wordt bevestigd, wordt een nieuw type schakelend voedingsapparaat gevormd. Het is duidelijk dat het doel van modularisatie niet alleen is om het gebruik te vergemakkelijken en de grootte van de hele machine te verkleinen, maar nog belangrijker, om de traditionele verbinding te annuleren en de parasitaire parameters te minimaliseren, om de elektrische spanning op het apparaat te minimaliseren en de betrouwbaarheid van het systeem te verbeteren. . Bovendien gebruiken krachtige schakelende voedingen, vanwege de beperking van de apparaatcapaciteit en verhoogde redundantie om de betrouwbaarheid te verbeteren, over het algemeen meerdere onafhankelijke module-eenheden om parallel te werken, met behulp van huidige technologie voor delen, en alle modules delen de belastingsstroom. Als een module uitvalt, delen de andere modules de belastingsstroom gelijk. Op deze manier wordt niet alleen de stroomcapaciteit verhoogd, maar wordt ook voldaan aan de eis van een grote stroomuitvoer onder de voorwaarde van een beperkte apparaatcapaciteit, en de systeembetrouwbaarheid wordt aanzienlijk verbeterd door redundante voedingsmodules toe te voegen met een laag vermogen ten opzichte van het hele systeem . Als een enkele module uitvalt, heeft dit geen invloed op de normale werking van het systeem en biedt het voldoende tijd voor reparatie. 3.3 Digitalisering In de traditionele vermogenselektronica wordt het besturingsgedeelte ontworpen en gewerkt volgens analoge signalen. In de jaren zestig en zeventig was de vermogenselektronicatechnologie volledig gebaseerd op analoge schakelingen. Nu digitale signalen en digitale circuits echter steeds belangrijker worden, wordt de technologie voor digitale signaalverwerking steeds volwassener en biedt het steeds meer voordelen: handig voor computerverwerking en -besturing, het vermijden van vervorming en vervorming van analoge signalen en het verminderen van valse signalen. Interferentie (verbetering van anti-interferentievermogen), handig voor het debuggen van softwarepakketten en teledetectie, telemetrie en aanpassing op afstand, en ook voor de implantatie van zelfdiagnose, fouttolerantie en andere technologieën. Daarom was analoge technologie in de jaren tachtig en negentig nog steeds nuttig voor het ontwerpen van verschillende circuits en systemen, met name: zoals de lay-out van gedrukte platen, problemen met elektromagnetische compatibiliteit (EMC) en vermogensfactorcorrectie (PFC) De oplossing voor andere problemen is onlosmakelijk verbonden met de kennis van analoge technologie, maar voor intelligent schakelende voedingen, wanneer computerbesturing vereist is, is digitale technologie onlosmakelijk verbonden. 3.4 Vergroening De vergroening van het stroomvoorzieningssysteem heeft twee betekenissen: de eerste is een aanzienlijke energiebesparing, wat betekent dat de capaciteit voor energieopwekking wordt bespaard, en energieopwekking is een belangrijke oorzaak van milieuvervuiling, dus energiebesparing kan de milieuvervuiling verminderen; ten tweede kunnen deze niet (of minder) vervuiling van het elektriciteitsnet veroorzaken. De International Electrotechnical Commission (IEC) heeft hiervoor een reeks normen opgesteld, zoals IEC555, IEC917, IEC1000 enzovoort. In feite hebben veel elektronische energiebesparende apparaten de neiging om een ​​bron van vervuiling van het elektriciteitsnet te worden: injecteer ernstige harmonische stromen van hoge orde in het elektriciteitsnet, waardoor de totale arbeidsfactor wordt verlaagd, veel braampieken worden gekoppeld aan de netspanning, en heeft zelfs ontbrekende hoeken en vervormingen. . Aan het einde van de 20e eeuw werden verschillende actieve filters en actieve compensatorschema's geboren en er waren veel manieren om de arbeidsfactor te corrigeren. Deze legden de basis voor massaproductie van verschillende groene schakelende voedingen in de 21e eeuw. Moderne vermogenselektronica-technologie is de basis voor de ontwikkeling van schakelvoedingstechnologie. Met de voortdurende opkomst van nieuwe vermogenselektronica en circuittopologieën die geschikt zijn voor hogere schakelfrequenties, zal de moderne voedingstechnologie zich snel ontwikkelen onder impuls van de werkelijke behoeften. Onder de traditionele toepassingstechnologie worden de prestaties van de schakelende voeding beïnvloed door de beperking van de prestaties van stroomapparaten. Om de kenmerken van verschillende stroomapparaten te maximaliseren en de impact van de apparaatprestaties op de prestaties van de schakelende voeding te minimaliseren, kunnen de nieuwe stroomcircuittopologie en nieuwe besturingstechnologie ervoor zorgen dat de aan / uit-schakelaar werkt in een nulspannings- of nulstroomtoestand, die kan de werkfrequentie aanzienlijk verbeteren, de efficiëntie van de schakelende voeding verbeteren en een schakelende voeding ontwerpen met uitstekende prestaties. Al met al blijven vermogenselektronica en schakelvoedingstechnologie zich ontwikkelen als gevolg van toepassingsvereisten, en de opkomst van nieuwe technologieën zal veel toepassingsproducten bijwerken en meer bijgewerkte toepassingsgebieden openen. De realisatie van schakelende voeding's hoge frequentie, modularisering, digitalisering, vergroening, enz. zal de volwassenheid van deze technologieën markeren en de combinatie van hoog rendement en hoogwaardige elektriciteit realiseren. In de afgelopen jaren, met de ontwikkeling van de communicatie-industrie, heeft de schakelende voeding voor communicatie met schakelvoedingstechnologie als de kern een binnenlandse marktvraag van meer dan 2 miljard yuan, wat een groot aantal wetenschappelijk en technologisch personeel heeft aangetrokken bij binnen- en buitenland om ontwikkeling en onderzoek uit te voeren. Het is een algemene trend dat schakelende voedingen lineaire voedingen en fasegestuurde voedingen vervangen. Daarom begint de binnenlandse markt voor elektrisch aangedreven stroomvoorzieningssystemen die ook een vraag heeft naar miljarden outputwaarde en zich binnenkort zal ontwikkelen. Er zijn veel andere speciale voedingen en industriële voedingen met schakelende voedingstechnologie, aangezien de kern wacht tot mensen zich ontwikkelen.